13219机械设计基础部分习题参考答案-_免费下载

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1、薛铜龙主编《机械设计基础》部分课后习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度计算2-1何谓构件？何谓运动副及运动副元素？平面运动副是如何分类的？答：构件：组成机械的各个相对运动的单元；运动副：构件之间直接接触的、可以产生相对运动的活动连接；运动副元素：两个构件上直接参与接触构成运动副的部分；平面运动副按照不同的接触情况，一般讲运动副分为低副和高副两大类。2-2何谓机构的自由度？机构具有确定运动的条件是什么？若不满足此条件将会产生什么后果？答：机构具有确定相对运动时所必须给定的独立运动参数的数目；机构具有确定运动的条件是机构原动件的个数应等于该机构的自

2、由度F；如果机构的原动件个数小于机构的自由度，机构的运动将不确定，如果机构的原动件个数大于机构的自由度，机构不能运动甚至在薄弱处发生破坏。2-3计算平面机构自由度时应注意哪些事项？通常在哪些情况下存在虚约束？答：计算平面机构自由度时应注意：复合铰链、局部自由度和虚约束；常见的虚约束情况：1）“轨迹重合”——两构件在未组成运动副前，连接点处的轨迹已重合为一，因此组成后的运动副将不提供独立的约束作用，为虚约束；2）“导路平行”——两构件在多处同时构成若干移动副，且导路相互平行或重合时，事实上只有一个移动副起独立的约束限制作用，其余则为虚约束；3）“轴线重

3、合”——两构件同时在多处构成若干转动副，且轴线相互重合，事实上只有一个转动副起独立的约束限制作用，其余则为虚约束；4）“距离恒定”——两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件连接后，将产生虚约束；5）“对称结构”——机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束；6）“公法线重合”——如果两构件在多处构成平面高副，且接触点处的公法线彼此重合，则只能算做一个平面高副；但如果各接触处的公法线彼此不重合，则相当于一个低副。2-4试判定图2-27中(a)、(b)的构件组合体能否运动？若使它们成为具有确定运动的机构，在结构上应如何改进？图2-

4、27答：图(a)所示构件组合体的自由度为：F=3n–2Pl–Ph=3×2－2×3－0＝0不能运动，若使它们成为具有确定运动的机构，应改为下图(a)；图(b)所示组合体自由度为：F=3n–2Pl–Ph=3×6－2×9－0＝0不能运动，若使它们成为具有确定运动的机构，应改为下图(b)。（a）（b）2-5绘出图2-28所示机构的机构运动简图。图2-28答：2-6如图2-29所示油泵机构中，1为曲柄，2为活塞杆，3为缸体，4为机架。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。答：F=3n–2Pl–Ph=3×3－2×4－0＝12-7计算如图2-30至题图2-35所

5、示各机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中绘有箭头的构件为原动件。图2-30图2-31图2-32图2-33图2-34图2-35解：(1)F=3n–2Pl–Ph=3×68－2×11－1＝1，其中凸轮滚子处为局部自由度，运动确定；(2)F=3n–2Pl–Ph=3×7－2×10－0＝1，C处为复合铰链，运动确定；(3)F=3n–2Pl–Ph=3×6－2×7－3＝1，构件8两端的F、I两处为虚约束，C、H两处为局部自由度，运动确定；(4)F=3n–2Pl–Ph=3×8－2×11－1＝1，两个移动副之一为虚约

6、束，一个复合铰链，运动确定；(5)F=3n–2Pl–Ph=3×5－2×7－0＝1，E、F为虚约束，C点为复合铰链，运动确定；(6)F=3n–2Pl–Ph=3×9－2×12－2＝1，两个移动副之一为虚约束，一个复合铰链，运动确定。第3章平面连杆机构3-1何谓曲柄？铰链四杆机构具有曲柄的条件是什么，曲柄是否就是最短杆？答：绕固定轴线作整周回转的构件称为曲柄。铰链四杆机构中曲柄存在的条件为：（1）连架杆或机架是最短杆；（2）最短杆与最长杆的长度之和应≤其他两杆长度之和（杆长条件）。曲柄不一定是最短杆。3-2死点在什么情况出现？举例说明死点的危害以及死点在机

7、械工程中的应用。答：在曲柄摇杆机构中，以摇杆为原动件，曲柄为从动件，当机构的从动件与连杆共线的两个位置时，出现了传动角为零的情况，这时原动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，不产生转距。因此机构在此位置起动时，不论驱动力多大，即便无摩擦，也不能使从动曲柄转动。机构的这种位置称为死点。当机构运动到死点位置时会产生运动不确定现象。曲柄可能无法运动，甚至是反向运动即顺时针转动。为了使机构能顺利地闯过死点而顺利运行，可以采用将两组以上的相同机构组合使用的方法。如机车联动装置，其两侧的曲柄滑块机构的曲柄位置就相互错开了90°；再如多缸内燃机的各缸曲

8、柄位置同样也错开了一定的角度。还可以采用安装飞轮增大惯性的方法，借惯性作用通过死点，如缝纫机驱动机构的飞轮以